一種水質(zhì)等比例混合采樣及超標(biāo)留樣系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水質(zhì)等比例混合采樣及超標(biāo)留樣系統(tǒng)及方法，屬于環(huán)境保護(hù)和檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由采樣系統(tǒng)、分析儀表以及超標(biāo)留樣系統(tǒng)等組成，通常情況下，該系統(tǒng)的工作模式如下:
1)系統(tǒng)通常采用間歇工作模式，采樣分析周期一般為2H。當(dāng)系統(tǒng)到達(dá)所設(shè)定的時(shí)間時(shí)，啟動(dòng)采樣系統(tǒng)從采樣口進(jìn)行樣品采集；
2)樣品采集完成后，啟動(dòng)分析儀表進(jìn)行分析，一般水質(zhì)分析儀表測(cè)量周期為15?90min；
3)當(dāng)測(cè)量完成后，系統(tǒng)對(duì)儀表的測(cè)量值進(jìn)行判斷，若超標(biāo)，則控制超標(biāo)留樣器執(zhí)行留樣動(dòng)作。
[0003]由上可知，當(dāng)前水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)的水樣均為瞬時(shí)水樣，水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)只能反映監(jiān)測(cè)點(diǎn)在某幾個(gè)固定時(shí)間點(diǎn)的水質(zhì)情況。當(dāng)前這種采樣監(jiān)測(cè)模式存在如下問(wèn)題:
1)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)只能反映監(jiān)測(cè)點(diǎn)水樣瞬時(shí)濃度，無(wú)法反映監(jiān)測(cè)點(diǎn)水樣的平均濃度及污染物排放總量；
2)因儀表的測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)，兩次分析之間的時(shí)間間隔較大，該系統(tǒng)無(wú)法捕捉到企業(yè)在此間隔時(shí)間內(nèi)的偷排行為。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種水質(zhì)等比例混合采樣及超標(biāo)留樣系統(tǒng)及方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為一種水質(zhì)等比例混合超標(biāo)留樣系統(tǒng)，包括有；
一混合采樣模塊，該模塊由I混合采樣栗、2混采管液位檢測(cè)裝置、3混采桶、4混采桶攪拌機(jī)構(gòu)組成;所述的用于對(duì)每次采樣時(shí)混合采樣管路中是否有水進(jìn)行檢測(cè)的2混采管液位檢測(cè)裝置位于I混合采樣栗與3混采桶之間;所述的4混采桶攪拌機(jī)構(gòu)位于3混采桶內(nèi)，
一樣品輸送模塊，該模塊由8樣品輸送栗組成；
一儀表供樣及留樣模塊，至少包括有5留樣桶液位檢測(cè)裝置、6留樣桶攪拌機(jī)構(gòu)和7留樣桶；
所述的混采桶(3)和留樣桶(7)通過(guò)8樣品輸送栗串聯(lián)連接。
[0007]所述的儀表供樣及留樣模塊，該模塊由5留樣桶液位檢測(cè)裝置、6留樣桶攪拌機(jī)構(gòu)、7留樣桶、9留樣栗、1排液閥、11留樣管液位檢測(cè)裝置、12留樣/供樣切換閥、13分瓶機(jī)構(gòu)、14采樣瓶、15水質(zhì)分析儀組成;所述的7留樣桶上端設(shè)置有5留樣桶液位檢測(cè)裝置和6留樣桶攪拌機(jī)構(gòu)，底端設(shè)置有10排液閥;所述的7留樣桶通過(guò)9留樣栗、11留樣管液位檢測(cè)裝置連接和2留樣/供樣切換閥連接13分瓶機(jī)構(gòu)和15水質(zhì)分析儀。
[0008]所述的混采桶3設(shè)置在留樣桶的上方。
[0009]—種如權(quán)利要求1所述的水質(zhì)等比例混合超標(biāo)留樣系統(tǒng)的采樣方法，包含以下步驟:
1、混合水樣采集，系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)水位進(jìn)行檢測(cè)，若監(jiān)測(cè)點(diǎn)水位足夠，開(kāi)啟I混合采樣栗從監(jiān)測(cè)點(diǎn)開(kāi)始取樣并輸送至3混采桶，當(dāng)2混采管液位檢測(cè)裝置檢測(cè)到采樣管路有水時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)采樣量進(jìn)行定量累計(jì)，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到采集完成200ml水樣，停止本次采樣，控制I混合采樣栗反轉(zhuǎn)，將采樣管路內(nèi)的水樣排空;若監(jiān)測(cè)點(diǎn)水位不夠，則放棄本次采樣；
2、混合水樣采集，當(dāng)?shù)竭_(dá)采樣設(shè)定的時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)按照上述相同的方式，繼續(xù)循環(huán)采集后續(xù)水樣;每次采樣的過(guò)程中均開(kāi)啟4混采桶攪拌機(jī)構(gòu)對(duì)混合水樣進(jìn)行攪拌混勻；
3、水樣輸送:當(dāng)3混采桶執(zhí)行完水樣采集任務(wù)時(shí)，8樣品輸送栗開(kāi)啟將水樣由3混采桶輸送至7留樣桶；當(dāng)水樣輸送完成后，3混采桶重新進(jìn)入混合水樣采集階段，等待下一次水樣采集時(shí)間，重復(fù)執(zhí)行1、2步驟；
4、液位檢測(cè):當(dāng)水樣輸送完成后，7留樣桶內(nèi)的5留樣桶液位檢測(cè)裝置對(duì)其內(nèi)部的液位進(jìn)行檢測(cè)，若液位達(dá)不到設(shè)定液位，則直接放棄后續(xù)儀表供樣及超標(biāo)留樣任務(wù);若液位達(dá)到設(shè)定液位，則繼續(xù)執(zhí)行下述任務(wù)；
5、儀表供樣:切換12留樣/供樣切換閥至15水質(zhì)分析儀，開(kāi)啟9留樣栗抽取7留樣桶內(nèi)的水樣，當(dāng)11留樣管液位檢測(cè)裝置檢測(cè)到管路有水時(shí)，則開(kāi)始往15水質(zhì)分析儀定量輸送水樣；
6、儀表分析:15水質(zhì)分析儀對(duì)水樣進(jìn)行分析；
7、超標(biāo)判斷及留樣:當(dāng)15水質(zhì)分析儀完成分析任務(wù)后，系統(tǒng)對(duì)其測(cè)量值進(jìn)行判斷，若測(cè)量值超過(guò)設(shè)定限值，則切換12留樣/供樣切換閥至13分瓶機(jī)構(gòu)，由13分瓶機(jī)構(gòu)選取相應(yīng)的14采樣瓶接口，開(kāi)啟9留樣栗抽取7留樣桶內(nèi)的水樣，當(dāng)11留樣管液位檢測(cè)裝置檢測(cè)到管路有水時(shí)，則開(kāi)始往14采樣瓶定量輸送水樣;儀表供樣過(guò)程中6留樣桶攪拌機(jī)構(gòu)一直開(kāi)啟，以保證7留樣桶內(nèi)水樣的均勻性；
8、儀表供樣及留樣系統(tǒng)排空:當(dāng)步驟7執(zhí)行完成或系統(tǒng)檢測(cè)到測(cè)量值未超標(biāo)時(shí)，則開(kāi)啟10排液閥，同時(shí)控制9留樣栗反轉(zhuǎn)，對(duì)7留樣桶以及留樣管路進(jìn)行充分排空；當(dāng)排空完成后，7留樣桶繼續(xù)等待3混采桶內(nèi)水樣的下一次輸送。
[0010]所述的儀表供樣過(guò)程中6留樣桶攪拌機(jī)構(gòu)一直開(kāi)啟，以保證7留樣桶內(nèi)水樣的均勻性。
[0011]本發(fā)明的效果是:
1、通過(guò)在一個(gè)測(cè)量周期內(nèi)多次混合采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)水樣，該系統(tǒng)可有效反映該段時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)水樣的平均濃度；
2、水樣的混合采集可按照等時(shí)間間隔執(zhí)行，也可按照等累計(jì)流量間隔執(zhí)行，可反映不同性質(zhì)的水樣平均濃度。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1:本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2:本發(fā)明的另一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖中1:混合采樣栗;2:混采管液位檢測(cè)裝置;3:混采桶;4:混采桶攪拌機(jī)構(gòu)；5:留樣桶液位檢測(cè)裝置;6:留樣桶攪拌機(jī)構(gòu)；7:留樣桶；8:樣品輸送栗;9:留樣栗；10:排液閥；11:留樣管液位檢測(cè)裝置;12:留樣/供樣切換閥；13:分瓶機(jī)構(gòu)；14:采樣瓶;15:水質(zhì)分析儀；
實(shí)施例1:
本系統(tǒng)由混合采樣模塊、樣品輸送模塊、儀表供樣及留樣模塊組成，樣品輸送模塊位于混合采樣模塊與儀表供樣及留樣模塊之間，這三大模塊組合共同實(shí)現(xiàn)水質(zhì)等比例混合采樣及超標(biāo)留樣功能。
[0015]混合采樣模塊:該模塊由I混合采樣栗、2混采管液位檢測(cè)裝置、3混采桶、4混采桶攪拌機(jī)構(gòu)組成。其中2混采管液位檢測(cè)裝置位于I混合采樣栗與3混采桶之間，用于對(duì)每次采樣時(shí)混合采樣管路中是否有水進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到管路有水時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)始定量往3混采桶內(nèi)采集一設(shè)定體積的水樣，可有效消除2混采管液位檢測(cè)裝置之前采樣管路長(zhǎng)度對(duì)采樣量計(jì)量的影響；其中4混采桶攪拌機(jī)構(gòu)位于3混采桶內(nèi)，采樣過(guò)程中，系統(tǒng)同時(shí)開(kāi)啟4混采桶攪拌機(jī)構(gòu)對(duì)3混采桶內(nèi)所采集的水樣進(jìn)行攪拌混合；I混合采樣栗可由系統(tǒng)控制等時(shí)間間隔開(kāi)啟，也可根據(jù)外接流量計(jì)實(shí)現(xiàn)等流量間隔開(kāi)啟，每次的采樣量可由系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定。
[0016]樣品輸送模塊:該模塊由8樣品輸送栗組成，8樣品輸送栗位于3混采桶和7留樣桶之間，當(dāng)3混采桶完成設(shè)定采樣次數(shù)的采樣后，系統(tǒng)開(kāi)啟8樣品輸送栗，將水樣由3混采桶輸送至7留樣桶，此后，3混采桶繼續(xù)開(kāi)始執(zhí)行新一輪的混合采樣任務(wù)。
[0017]儀表供樣及留樣模塊:該模塊由5留樣桶液位檢測(cè)裝置、6留樣桶攪拌機(jī)構(gòu)、7留樣桶、9留樣栗、1排液閥、11留樣管液位檢測(cè)裝置、12留樣/供樣切換閥、13分瓶機(jī)構(gòu)、14采樣瓶、15水質(zhì)分析儀組成。其中7留樣桶位于8樣品輸送栗的后端，用于儲(chǔ)存由3混采桶輸送過(guò)來(lái)的水樣;5留樣桶液位檢測(cè)裝置位于7留樣桶的內(nèi)部，用于檢測(cè)5留樣桶內(nèi)液位是否達(dá)到設(shè)定液位，若達(dá)到設(shè)定液位，則繼續(xù)執(zhí)行儀表供樣及超標(biāo)留樣任務(wù)，否則直接排空，放棄當(dāng)次任務(wù);其中6留樣桶攪拌機(jī)構(gòu)位于7留樣桶的內(nèi)部，用于在儀表供樣及超標(biāo)留樣時(shí)對(duì)7留樣桶內(nèi)的水樣進(jìn)行攪拌，以保證水樣的均勻性;其中9留樣栗位于7留樣桶的后端，其后依次連接11留樣管液位檢測(cè)裝置、12留樣/供樣切換閥，9留樣栗用于定量抽取7留樣桶內(nèi)的水樣，11留樣管液位檢測(cè)裝置用于檢測(cè)留樣管路是否有水，若有水，則9留樣栗開(kāi)始樣品的定量，可消除11留樣管液位檢測(cè)裝置之前留樣管路對(duì)樣品定量的影響，若無(wú)水，則放棄本次儀表供樣及超標(biāo)留樣任務(wù);其中15水質(zhì)分析儀組成、13分瓶機(jī)構(gòu)分別與12留樣/供樣切換閥的兩個(gè)端口連接，14采樣瓶與13分瓶機(jī)構(gòu)連接，通過(guò)切換12留樣/供樣切換閥，可控制系統(tǒng)先后分別執(zhí)行儀表供樣或超標(biāo)留樣任務(wù);其中10排液閥位于7留樣桶的底部，用于排空7留樣桶執(zhí)行完成儀表供樣或超標(biāo)留樣任務(wù)后剩余的水樣。
[0018]任務(wù)要求:系統(tǒng)測(cè)量周期為2H;要求系統(tǒng)每1min采集一次水樣，每次采集200ml，即一個(gè)測(cè)量周期內(nèi)系統(tǒng)累計(jì)采集12次共2400ml水樣。一種水質(zhì)等比例混合超標(biāo)留樣系統(tǒng)的采樣方法，包含有以下步驟:
混合水樣采集1:首先，系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)水位進(jìn)行檢測(cè)(通過(guò)液位開(kāi)關(guān)或流量計(jì)信號(hào))，若監(jiān)測(cè)點(diǎn)水位足夠，開(kāi)啟I混合采樣栗從監(jiān)測(cè)點(diǎn)開(kāi)始取樣并輸送至3混采桶，當(dāng)2混采管液位檢測(cè)裝置檢測(cè)到采樣管路有水時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)采樣量進(jìn)行定量累計(jì)，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到采集完成200ml水樣，停止本次采樣，控制I混合采樣栗反轉(zhuǎn)，將采樣管路內(nèi)的水樣排空;若監(jiān)測(cè)點(diǎn)水位不夠，則放棄本次采樣；
混合水樣采集1:當(dāng)?shù)竭_(dá)采樣設(shè)定的時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)按照與I相同的方式，繼續(xù)循環(huán)采集后續(xù)水樣;每次采樣的過(guò)程中均開(kāi)啟4混采桶攪拌機(jī)構(gòu)對(duì)混合水樣進(jìn)行攪拌混勻；
水樣輸送:當(dāng)3混采桶執(zhí)行完12次水樣采集任務(wù)時(shí)，8樣品輸送栗開(kāi)啟將水樣由3混采桶輸送至7留樣桶；當(dāng)水樣輸送完成后，3混采桶重新進(jìn)入混合水樣采集階段，等待下一次水樣米集時(shí)間，重復(fù)執(zhí)行1、2步驟；
液位檢測(cè):當(dāng)水樣輸送完成后，7留樣桶內(nèi)的5留樣桶液位檢測(cè)裝置對(duì)其內(nèi)部的液位進(jìn)行檢測(cè)，若液位達(dá)不到設(shè)定液位，則直